Các vòng của Sao Thổ được làm bằng gì?

Trong tất cả các hành tinh, dường như không có hành tinh nào thu hút được sự mê hoặc của chúng ta như Sao Thổ . Sự hấp dẫn có thể là do những chiếc vòng khổng lồ làm cho hành tinh lớn thứ hai trở nên nổi bật trong hệ mặt trời của chúng ta. Mặc dù sao Mộc , sao Thiên Vương và sao Hải Vương đều có các vành đai riêng nhưng không có vành nào ngoạn mục bằng sao Thổ.

Các vành đai của sao Thổ cũng là một trong những bí ẩn lớn trong không gian. Nhưng khi tàu vũ trụ của chúng ta tiến gần đến các vành đai hơn bao giờ hết, chúng ta đang có một bức tranh hoàn chỉnh hơn về những gì chúng được tạo thành và cách chúng tồn tại.

Sao Thổ có bảy vòng chính, mỗi vòng bao gồm hàng nghìn vòng nhỏ. Các vòng này rất lớn - những vòng lớn nhất có đường kính dài 170.000 dặm (273.588 km). Tuy nhiên, chúng rất mỏng - chỉ dày khoảng 650 feet (200 mét). Chúng không rắn, như chúng xuất hiện từ Trái đất , mà thay vào đó được tạo thành từ những khối băng trôi nổi , đá và bụi có kích thước từ những đốm nhỏ đến những mảnh khổng lồ có kích thước như ngôi nhà quay quanh sao Thổ theo hình vành khuyên. Khi các hạt quay quanh quỹ đạo, chúng va chạm liên tục, làm vỡ những mảnh lớn hơn.

Những chiếc nhẫn không phải là những vòng tròn hoàn hảo mà thay vào đó chúng có những chỗ uốn cong do lực hấp dẫn từ các mặt trăng lân cận gây ra. Các vòng cũng chứa các nan hoa được tạo ra khi các hạt bụi rất mịn lơ lửng trên các vòng bị tĩnh điện hút và bị kéo lên trên các vòng.

Các vòng được đặt tên theo chữ cái - A, B, C, D, E, F và G. Chúng không theo thứ tự bảng chữ cái, mà thay vào đó là thứ tự mà chúng được phát hiện (thứ tự thực tế, bắt đầu từ Sao Thổ, là - D, C, B, A, F, G và E).

A và B là hai vành sáng nhất, và B là vành rộng nhất và dày nhất trong bảy vành khuyên. C đôi khi được gọi là vòng crepe , vì nó rất trong suốt và D hầu như không thể nhìn thấy. Vòng F rất hẹp và được giữ với nhau bởi hai mặt trăng - Pandora và Prometheus - nằm ở hai bên của vòng. Chúng được gọi là mặt trăng chăn dắt vì chúng điều khiển chuyển động của các hạt trong vòng.

Xa hơn là vòng G, và cuối cùng là vòng E, được tạo thành từ các hạt rất mịn (gần như cực nhỏ). Vòng E gây khó hiểu nhất cho các nhà khoa học, bởi vì không giống như các vòng khác, được cho là được tạo thành từ các hạt rơi ra từ các mặt trăng gần đó, E được cho là được tạo thành từ các hạt băng phun ra từ các mạch phun núi lửa gần cực nam của mặt trăng Enceladus. Ở giữa một số vòng là những khoảng trống được đặt tên cho các nhà thiên văn học đã nghiên cứu về Sao Thổ.

Nhưng những chiếc nhẫn được hình thành như thế nào, và chúng có thể bao nhiêu tuổi? Tìm hiểu tiếp theo.

Các nhà khoa học đã cân nhắc các vành đai của Sao Thổ kể từ khi Galileo nhìn hành tinh này qua kính viễn vọng ban đầu vào năm 1610. Từ góc độ mà ông quan sát nó, Galileo đã phỏng đoán rằng Sao Thổ không phải là một ngôi sao đơn lẻ , mà thực sự là ba ngôi sao: một ngôi sao lớn ở giữa với hai tai giống phần phụ nhô ra khỏi nó, mà theo ông có thể là những mặt trăng lớn. Galileo đã quan sát Sao Thổ trong hơn một năm. Sau đó, ông nghỉ ngơi và không nhìn lại cho đến năm 1612, khi ông thấy điều gì đó bất thường. Thay vì đội hình ba sao mà anh đã thấy trong lần xem cuối cùng, Galileo chỉ nhìn thấy một ngôi sao duy nhất. Anh dự đoán chính xác rằng những "ngôi sao" khác sẽ quay trở lại, nhưng anh không thể tìm ra lý do tại sao chúng lại biến mất.

­

Vào năm 1655, nhà khoa học Hà Lan Christiaan Huygens đã trả lời câu hỏi khiến Galileo vô cùng bối rối khi ông nhìn qua một kính thiên văn phức tạp hơn. Ông quyết định rằng những ngôi sao phụ thực sự là những chiếc nhẫn, đủ mỏng để dường như biến mất khi nhìn trên cạnh của chúng. Ngày nay, các nhà khoa học đặt tên cho những gì Galileo và Huygens đã chứng kiến ​​- chiếc máy bay vòng qua mặt đất . Khi sao Thổ di chuyển quanh mặt trời , các vành đai của nó xuất hiện cạnh Trái đất khoảng 14 năm một lần. Vì vậy, khi chúng ta nhìn hành tinh qua kính thiên văn trong thời gian đó, các vành đai sẽ không thể nhìn thấy được.

Tuy nhiên, Huygens đã mắc một sai lầm khi đánh giá Sao Thổ. Anh tin rằng những chiếc nhẫn là rắn. Năm năm sau, nhà thiên văn học người Pháp Jean Chapelain phỏng đoán chính xác hơn rằng các vành đai thực chất là những hạt nhỏ quay quanh Sao Thổ. Nhà vật lý người Scotland James Clerk Maxwell đã xác nhận lý thuyết này vào năm 1857 khi ông phát hiện ra rằng các vòng phải được làm bằng các hạt nhỏ; nếu không, chúng sẽ bị lực hấp dẫn của Sao Thổ kéo vào trong cho đến khi chúng đâm vào hành tinh.

Trong thế kỷ 20 và 21, các nhà thiên văn học đã có được lợi ích của công nghệ để giúp họ khám phá bí mật về các vành đai của Sao Thổ. Vào cuối những năm 1970 và đầu những năm 80, các tàu vũ trụ Pioneer và Voyager đã gửi lại những cái nhìn cận cảnh về các vòng và các hạt tạo nên chúng. Trong những năm gần đây, sứ mệnh Cassini (một nỗ lực hợp tác giữa NASA , Cơ quan Vũ trụ Châu Âu (ESA) và Cơ quan Không gian Ý (ASI)), đã có thể đi vòng gần hơn đến các vành đai của Sao Thổ và thu thập rất nhiều thông tin mới về cấu trúc của chúng.

Khi họ ngày càng tìm hiểu nhiều hơn về thành phần của các vành đai của Sao Thổ, các nhà khoa học cũng đang đặt câu hỏi về nguồn gốc của các vành đai. Họ tin rằng các vòng được tạo ra khi sao chổi hoặc tiểu hành tinh va chạm với một hoặc nhiều mặt trăng của hành tinh, khiến chúng vỡ ra thành nhiều mảnh. Các mảnh vỡ từ vụ va chạm lan ra xung quanh Sao Thổ và tạo thành hình vành đai hiện tại.

Điều không chắc chắn là tuổi của những chiếc nhẫn. Lúc đầu, chúng được cho là lâu đời như hệ mặt trời. Sau đó, các nhà khoa học phỏng đoán rằng băng trong các vành đai phải bẩn hơn nhiều so với nó nếu nó đã tích tụ bụi không gian trong 4 tỷ năm. Do đó, họ đã di chuyển tuổi ước tính của những chiếc nhẫn lên hàng chục triệu năm trước. Nhưng khi tàu vũ trụ Cassini gửi lại những hình ảnh rõ ràng nhất về các vành đai của Sao Thổ, các nhà khoa học cho biết ước tính ban đầu có thể là chính xác. Họ tin rằng có khả năng các hạt vòng đã được tái chế trong hơn 4 tỷ năm và chúng sẽ tiếp tục tồn tại lâu dài trong tương lai.

Để tìm hiểu thêm về kính thiên văn, sao và săn hành tinh, hãy khám phá các liên kết trên trang tiếp theo.

Những bài viết liên quan

Các liên kết tuyệt vời hơn